文_李曉光 周金倩 王岳 王芳 崔浩然
1.天津環(huán)科立嘉環(huán)境修復(fù)科技有限公司;2.南昌大學(xué)資源環(huán)境與化工學(xué)院環(huán)境工程系
隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化發(fā)展,大中城市正面臨著重污染行業(yè)的大批企業(yè)關(guān)閉和搬遷問(wèn)題,導(dǎo)致城市大量遺留工業(yè)場(chǎng)地的出現(xiàn)。這些工業(yè)企業(yè)由于產(chǎn)品的生產(chǎn)和處理、廢物的傾倒和排放、化學(xué)物質(zhì)的泄露等因素造成了土壤污染,形成了大量污染地塊。為了避免污染地塊對(duì)周邊人體健康造成影響,維護(hù)正常的生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng),同時(shí)防止因地塊再利用時(shí)因規(guī)劃性質(zhì)發(fā)生變化而造成新的環(huán)境問(wèn)題,必須對(duì)疑似污染地塊開(kāi)展污染調(diào)查評(píng)估工作,經(jīng)確定為污染地塊的還需要對(duì)該地塊進(jìn)行修復(fù)治理,因此污染修復(fù)效果的評(píng)估方法是衡量該地塊是否修復(fù)徹底并具被后續(xù)開(kāi)發(fā)再利用條件的關(guān)鍵。
本文以天津市某污染場(chǎng)地污染土異位修復(fù)效果評(píng)估為案例,采用逐一對(duì)比法與統(tǒng)計(jì)分析法對(duì)該地塊特征污染物苯并(b)熒蒽的批次檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)估,研究不同評(píng)估方法在土壤修復(fù)效果評(píng)估中的應(yīng)用對(duì)比,以期為國(guó)內(nèi)污染場(chǎng)地修復(fù)效果評(píng)估工作提供參考。
案例地塊位于天津市河?xùn)|區(qū),占地面積約19.6萬(wàn)m2,歷史上主要是用于實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)的公用電廠,場(chǎng)地后期規(guī)劃主要作為二類(lèi)居住用地。根據(jù)場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,場(chǎng)地北部地塊(規(guī)劃二期)存在污染,需對(duì)土壤中濃度超過(guò)0.5mg/kg苯并(b)熒蒽、濃度超過(guò)0.2mg/kg苯并(a)芘以及濃度超過(guò)0.05mg/kg二苯并(a,h)蒽的污染土壤進(jìn)行修復(fù)治理。本文以苯并(b)熒蒽特征污染物的修復(fù)效果評(píng)估為例進(jìn)行分析說(shuō)明。
2018年1~2月,經(jīng)修復(fù)單位自驗(yàn)收合格后,按每500m3土壤堆體為一個(gè)批次進(jìn)行采樣檢測(cè),取每個(gè)修復(fù)后土壤堆體四周及上表面表層隨機(jī)位置各取等量修復(fù)后土壤混拌為一個(gè)樣品,分59個(gè)批次進(jìn)行檢測(cè),共采集樣品69個(gè)(含平行樣品10個(gè))。檢測(cè)工作委托具有相關(guān)檢測(cè)資質(zhì)的單位進(jìn)行,檢測(cè)指標(biāo)主要為苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘以及二苯并(a,h)蒽。土壤樣品的采集、保存和流轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié),按照《場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.2-2014)、《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166-2004)等相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。
取得樣品檢測(cè)結(jié)果后,分別采用逐一對(duì)比法和統(tǒng)計(jì)分析法對(duì)案例中苯并(b)熒蒽特征污染物的修復(fù)效果進(jìn)行評(píng)估分析。
1.3.1 逐一對(duì)比法
采用逐一對(duì)比法,即樣品檢測(cè)值與修復(fù)效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值(修復(fù)目標(biāo)值)逐個(gè)對(duì)比。如圖1所示,經(jīng)逐一對(duì)比苯并(b)熒蒽特征污染物的檢測(cè)結(jié)果均低于修復(fù)目標(biāo)值。
圖1 苯并(b)熒蒽檢測(cè)結(jié)果逐個(gè)對(duì)比
同時(shí)考慮本次平行樣品數(shù)有10個(gè),采用逐個(gè)對(duì)比法時(shí)結(jié)合t檢驗(yàn),對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步分析采樣和檢測(cè)過(guò)程中的誤差分析,確定檢測(cè)值與修復(fù)效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值的差異,由于各采樣點(diǎn)苯并(b)熒蒽的檢測(cè)值均達(dá)到修復(fù)目標(biāo),在此不再進(jìn)行t檢驗(yàn)分析。綜上可基本判斷案例場(chǎng)地中苯并(b)熒蒽修復(fù)效果滿(mǎn)足要求。
采用逐一對(duì)比法需將全部樣品檢測(cè)結(jié)果與修復(fù)目標(biāo)值逐個(gè)比對(duì),如某一樣品超標(biāo)會(huì)造成整個(gè)地塊判定為未達(dá)到修復(fù)效果,故大型污染修復(fù)項(xiàng)目一般不采用該方法。
1.3.2 統(tǒng)計(jì)分析法
針對(duì)大型污染修復(fù)項(xiàng)目,因其修復(fù)體量大,檢測(cè)樣品多,可采用統(tǒng)計(jì)分析法進(jìn)行修復(fù)效果評(píng)估。一般用污染介質(zhì)樣本濃度的95%UCL(置信上限)與修復(fù)效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,該方法避免了因個(gè)別樣品超標(biāo)影響整個(gè)地塊修復(fù)效果。采用統(tǒng)計(jì)分析法一般需同時(shí)滿(mǎn)足以下3個(gè)條件:①95%UCL小于修復(fù)目標(biāo)值;②污染物含量的最高檢測(cè)值不超過(guò)修復(fù)目標(biāo)值的2倍;③不出現(xiàn)局部連續(xù)超標(biāo)區(qū)域。
首先采用Q-Q圖示法依次對(duì)苯并(b)熒蒽檢測(cè)數(shù)據(jù)按常見(jiàn)理論分布類(lèi)型如正態(tài)分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布和Gamma分布進(jìn)行檢驗(yàn),數(shù)據(jù)低于檢出限按檢出限統(tǒng)計(jì),檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖2 苯并(b)熒蒽指標(biāo)Q-Q圖示法檢驗(yàn)
如圖2所示,苯并(b)熒蒽指標(biāo)數(shù)據(jù)點(diǎn)與回歸直線偏離較大不符合上述理論分布,可采用單側(cè)切比雪夫理論進(jìn)行檢驗(yàn)計(jì)算,見(jiàn)表1所示:
表1 單側(cè)切比雪夫檢驗(yàn)計(jì)算
令kcrit=-k0.05,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2所示:
表2 苯并(b)熒蒽單側(cè)切比雪夫檢驗(yàn)結(jié)果
采用單側(cè)切比雪夫進(jìn)行K0檢驗(yàn),苯并(b)熒蒽的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值為0.5mg/kg,本場(chǎng)地中苯并(b)熒蒽的95%UCL為0.15mg/kg,通過(guò)檢驗(yàn)得出K0為 -53.91,Kcrit為 -4.36,K0< Kcrit,因此苯并(b)熒蒽的95%UCL小于評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值,可基本判斷案例場(chǎng)地中苯并(b)熒蒽修復(fù)效果滿(mǎn)足要求。
(1)采用兩種評(píng)估方法均能基本判斷案例場(chǎng)地苯并(b)熒蒽特征污染物修復(fù)效果達(dá)到修復(fù)要求。
(2)逐一對(duì)比方法相對(duì)保守,適用于修復(fù)體量和采樣數(shù)量較小的情況;統(tǒng)計(jì)分析法一般采用95%UCL來(lái)進(jìn)行分析評(píng)估,適用于修復(fù)體量和采樣數(shù)量較大的情況。
對(duì)于體量較大的污染場(chǎng)地修復(fù)項(xiàng)目,樣品數(shù)量較多且可能大部分樣品中特征污染物的檢測(cè)結(jié)果較低或未檢出,在上述條件下進(jìn)行污染物指標(biāo)95%UCL分析時(shí),大量較低的數(shù)據(jù)往往會(huì)對(duì)整體修復(fù)情況造成“良性”影響,可能計(jì)算結(jié)果雖低于修復(fù)目標(biāo)值,但掩蓋了某些未修復(fù)達(dá)標(biāo)的遺漏情況,故需特別留意篩選數(shù)據(jù)中的超標(biāo)點(diǎn),判斷上述點(diǎn)位是否形成相對(duì)集中的超標(biāo)區(qū)域并對(duì)該區(qū)域進(jìn)行針對(duì)性評(píng)估分析。